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第 28083 題:Newton法

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  1. 原題與已知條件
  2. 定義與適用範圍
  3. 逐步推導
  4. 逐步反向核對
  5. 結論
  6. 本題覆核與來源綁定

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R0055-28083 · q-20261015-pulse-20261119-r01-0008

原題與已知條件

Newton更新、root-first停止與nonzero derivative責任。操作=newton-step;明示資料={"coefficients":[-8,0,1],"x":4};請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 回答。

  • G001 — Newton更新、root-first停止與nonzero derivative責任。操作=newton-step;明示資料={"coefficients":[-8,0,1],"x":4};請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 回答。

定義與適用範圍

沿用原題明示的論域、假設與來源 MKO 定義。本題已完成第二對話數理與中英語義覆核,並由原始參數逐題獨立重算模型、答案與每個算術步驟;原題仍為 candidate。

逐步推導

S001 · implies

操作前

source roles = [qf-mod50-newton-step, newton-step]

操作後

derived = [[coefficients_low_to_high, current_iterate, function_value, derivative_value, status, next_iterate_or_null, root_first_convention]]

條件:無

此頁明列本題scalar/label/set/point或mode欄序,不強套現代tuple。舊題domain與operation底線格式按原資料,分數整數亦保/1;原中英快照不改。

步驟識別與依賴

規則:source_answer_roles_or_ordered_fields_without_JS · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL polynomial ORIGINAL derivative coefficient1 := mul(1, 0)

操作後

Newton ORIGINAL polynomial ORIGINAL derivative coefficient1 = 0

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL polynomial ORIGINAL derivative coefficient2 := mul(2, 1)

操作後

Newton ORIGINAL polynomial ORIGINAL derivative coefficient2 = 2

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · implies

操作前

source roles = [Newton ORIGINAL polynomial, [-8, 0, 1]]

操作後

derived = [[-8, 0, 1], [0, 2]]

條件:無

原vector先要求2..6,再只刪trailing zeros且仍須非constant。逐x^i微分得i*c_i*x^(i-1),來源derivative係數亦先過1e8 profile,即使稍後root停止或steps0也不跳過。

步驟識別與依賴

規則:Newton_polynomial_raw_arity_trim_nonconstant_AND_ALL_derivative_coefficients · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree2 := mul(0, 4)

操作後

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree2 = 0

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient2 := sum(0, 1)

操作後

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient2 = 1

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree1 := mul(1, 4)

操作後

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree1 = 4

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient1 := sum(4, 0)

操作後

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient1 = 4

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree0 := mul(4, 4)

操作後

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree0 = 16

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient0 := sum(16, -8)

操作後

Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient0 = 8

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner multiply degree1 := mul(0, 4)

操作後

Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner multiply degree1 = 0

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner add coefficient1 := sum(0, 2)

操作後

Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner add coefficient1 = 2

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner multiply degree0 := mul(2, 4)

操作後

Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner multiply degree0 = 8

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner add coefficient0 := sum(8, 0)

操作後

Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner add coefficient0 = 8

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step ORIGINAL f over fprime := div(8, 8)

操作後

Newton ORIGINAL step ORIGINAL f over fprime = 1

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

Newton ORIGINAL step ORIGINAL tangent zero update := sub(4, 1)

操作後

Newton ORIGINAL step ORIGINAL tangent zero update = 3

條件:無

按原始角色精確代值,不作浮點近似或換操作數;額外教學等式不另縮原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · implies

操作前

source roles = [Newton ORIGINAL step, [-8, 0, 1], [0, 2], 4]

操作後

derived = [8, 8, updated, 3]

條件:無

先完整計f與f_prime,再先驗f=0;exact root即停止,哪怕slope0也不作0/0。非根才需slope非0,解tangent線f(x)+f_prime(x)(z-x)=0得z=x-f/f_prime。

步驟識別與依賴

規則:Newton_EACH_f_AND_fprime_ROOT_FIRST_then_nonzero_derivative_division · 依賴:G001, S016

逐步反向核對

  • S017 · premise_and_result_audit — 回查完整來源資料、原操作數及本步條件;有限核對、條件式理由、形式證明與發布資格分開。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step ORIGINAL tangent zero update,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step ORIGINAL f over fprime,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner add coefficient0,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner multiply degree0,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner add coefficient1,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step fprime ORIGINAL Horner multiply degree1,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient0,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree0,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient1,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree1,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner add coefficient2,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL step f ORIGINAL Horner multiply degree2,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 回查完整來源資料、原操作數及本步條件;有限核對、條件式理由、形式證明與發布資格分開。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL polynomial ORIGINAL derivative coefficient2,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Newton ORIGINAL polynomial ORIGINAL derivative coefficient1,不以小數近似替代。
  • S001 · premise_and_result_audit — 回查完整來源資料、原操作數及本步條件;有限核對、條件式理由、形式證明與發布資格分開。

結論

([-8, 0, 1], 4, 8, 8, updated, 3, root_test_precedes_division)

依上列完整代值及條件核對得到原題答案;原題編號、格式與狀態保持不變。

本題覆核與來源綁定

覆核日期:2026-10-26

原題、答案、步驟表達式、數值 AST 與既有歷史保持原樣;原來的候選狀態屬於來源歷史,不覆寫為形式化證明。

來源雜湊與覆核憑證
  • input commit: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
  • original question SHA-256: d50b0638dcd96854c87595b27a6e906269eeb8ea1374d956a4b0a84d17f1fc78
  • candidate record SHA-256: f3b3f00807e669cc253b9314331429bd62d72200600f2d47f3b9231ca6f252a1
  • semantic review receipt SHA-256: 6af367dae24a584f3596525c4953bbc2115343efd68cc9083693eb5c1ef2e683
  • question-first witness SHA-256: 611eb69f3716404b968296a8b0d7d8c61b5ca18129d406f1ff9c7c11e10ffb4e
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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